固井水泥添加剂.
固井工艺流程

固井工艺流程固井工艺流程是油气井钻完后,通过注入特定的水泥浆进行固井,以保证井身的稳定和防止地层流体的泄漏。
固井工艺流程主要包括井底准备、水泥浆计算、水泥浆搅拌、注入固井、泥浆返排及固化等环节。
首先,在进入固井工艺的前期,需要对井底进行准备工作。
井底准备主要包括检查钻井质量、清理井底杂物、评价地层等。
通过对井底的检查和清理,可以确保固井过程中的顺利进行,并避免后续的困难和问题的发生。
然后,针对井深、孔隙度、井径、水泥排空和水泥定向等参数,进行水泥浆计算。
水泥浆计算是根据井口水泥头与地层压力、孔隙压力和关井压力平衡的基础上,通过对水泥浆的成分、密度、收缩性以及可泵性进行估算,计算出所需的水泥量和添加剂的用量。
接下来,根据水泥浆计算的结果,进行水泥浆的搅拌工作。
水泥浆搅拌是将水泥、水和添加剂等材料按照一定的比例加入到搅拌设备中,并进行充分搅拌,以保证水泥浆的均匀性、稠度和流动性。
通过搅拌,还可以将水泥浆的稠度调整到符合固井需求的范围。
在水泥浆搅拌完成后,进行注入固井工作。
注入固井是将搅拌好的水泥浆通过固井泵注入到井筒中,沿着井身的一定段落进行注入。
在注入的过程中,需要控制注入速度、注入压力和注入量等参数,以保证水泥浆能够充分填充井筒,并在固化后形成稳定的固井体。
注入固井完成后,需要进行泥浆返排及固化。
泥浆返排是将固井后部分泥浆排出井口,以清除井筒中的余泥浆和污染物。
固化是通过水泥浆中的硬化材料逐渐固化,形成坚固的固井体。
固化的时间一般需要几小时到几天。
最后,根据固井工作的实际情况,进行固井质量评价。
固井质量评价是通过测量固井体的密度、强度和封隔效果等指标,来判断固井工作的合格性。
如果发现固井质量不合格,需要采取相应的措施进行修复和改进。
总之,固井工艺流程是对油气井进行固井的一系列工作,涉及到井底准备、水泥浆计算、水泥浆搅拌、注入固井、泥浆返排及固化等环节。
在固井过程中,需要严格按照每个环节的要求和流程进行操作,以保证固井的质量和可靠性。
坂土低密度水泥浆及应用

1 . 坂 土 降低 水 泥 浆 密度 的机 理
坂 土水泥浆在 X X一 1 井的应用 。以 3 3 9 . 7 a r m套管 固井为例 ,
套 管 下深 1 5 9 0 m,封 固段 长 1 2 9 0 m,要 求 水泥 返 进上 层 套管
降失水剂用 于其它类型水泥浆 中。
常用低密度水泥浆 的主要种类 有 : 1 、 坂土水泥 ; 2 、 漂珠低 密
水泥浆等 。与其他低 密度水 泥相 比, 每方坂 土水泥浆成 本低 、 工
艺简单。
二、 坂 土
坂 土增加 , 抗 压强度和稠化时间相应下 降 , 同时也降低水 泥
石抵抗地层水腐蚀 的能力 。
3 . 3水泥浆体稳定性
坂土增加 , 水泥浆体稳定性提高 。
四、 应 用
坂土也 叫膨润土 , 是 一种胶性 粘土 , 具有 良好 的吸 附性 、 膨
胀性 以及悬浮性 , 它的体积在清水 中可膨胀 十倍 , 所以能和 清水 配出具有粘度和触变性 的泥浆 ,其 良好 的防沉 降性使它成 为油
漆、 涂料 中一种重要 的添加剂 。坂土是最早用于油井水泥 以减轻
X X 一 1 井3 3 9 . 7 m m套管固井水泥 浆设计 水泥浆体系 封固井段/ m 水泥浆密度g f c m 3 稠化时间r a i n 抗压强度M P a / 2 4 h
坂土低密度 3 0 0 — 1 0 5 0 纯水泥浆 1 0 5 0 1 5 9 0 1 . 5 0 1 . 9 O 3 0 0 2 2 0 5 . 6 2 8
加剂组成。
3 . 1 水泥浆流变性
坂 土增加 , 由于膨胀 而使水泥 浆粘度增加 , 流变性 变差 , 干 度水泥 ; 3 、 漂珠 、 微硅复合 低密度水 泥浆体 系 ; 4 、 漂珠 、 微硅 、 硅 混坂 土量达 到 8 %以上 , 应加入稀释剂 。 藻土复合低密度水 泥浆 ; 5 、 粉煤灰 , 高炉矿渣水泥 6 、 泡 沫低 密度 3 . 2抗压强度和稠化时间
固井作业常用公式

固井作业常用公式固井作业是石油钻井中非常重要的一项工作,其目的是在井眼周围形成稳定的固体防腐层以防止井筒塌陷和油气泄漏。
固井作业常用的公式包括以下几个方面:一、固井液密度计算公式:固井液密度是指固井液中所含的浸砂剂、胶结剂、添加剂和溶解物质等的质量与体积比值。
常用的密度计算公式为:ρ = (w1ρ1 + w2ρ2 + ... + wnρn) / (w1 + w2 + ... + wn)其中,ρ为固井液密度,wi为每种成分的质量占比,ρi为每种成分的密度。
二、水泥浆密度计算公式:水泥浆密度是指水泥浆中水泥、搅拌添加剂和活性材料的质量与体积比值。
常用的密度计算公式为:ρ = (w1ρ1 + w2ρ2 + ... + wnρn) / (w1 + w2 + ... + wn)其中,ρ为水泥浆密度,wi为每种成分的质量占比,ρi为每种成分的密度。
三、井底压力计算公式:井底压力是指井底的地层压力以及固井液的压力。
常用的井底压力计算公式为:P2 = P1 + ρgh其中,P2为井底压力,P1为地层压力,ρ为井液密度,g为重力加速度,h为井深。
四、井底温度计算公式:井底温度是指井底地层的温度。
常用的井底温度计算公式为:T2=T1+α(T2-T1)其中,T2为井底温度,T1为地面温度,α为温度梯度。
五、套管外压力计算公式:套管外压力是指套管外部固有的压力。
常用的套管外压力计算公式为:P = ρgh其中,P为套管外压力,ρ为地层密度,g为重力加速度,h为井深。
以上是固井作业常用的一些公式,通过这些公式,可以对固井过程中的密度、压力和温度等重要参数进行计算和调整,以确保固井作业的安全和有效性。
同时,这些公式也可以根据具体的工程情况进行适当的调整和优化,以满足不同井眼和地层的要求。
保温固井中水泥石导热系数指标要求

保温固井中水泥石导热系数指标要求引言:保温固井是石油钻井过程中的重要环节。
在石油开采过程中,必须通过保温固井来提高井壁的强度和稳定性,防止井壁塌陷和油气泄漏。
水泥作为保温固井的常用材料,在保温固井中扮演着重要角色。
水泥石导热系数是评估水泥作为保温材料的性能指标之一、本文将对保温固井中水泥石导热系数的指标要求进行详细探讨。
一、水泥石导热系数的定义和意义热传导是热量通过物质的传递过程,任何物质在温度梯度存在的条件下都会有热传导。
水泥石导热系数代表了水泥材料导热能力的大小,是评价其保温固井性能的重要参数。
导热系数越小,表明材料的保温性能越好,对井壁的保护作用越强。
二、水泥石导热系数的测试方法1.平板法测试:将水泥石样品制成平板形状,分别在不同温度下进行热传导测试,根据样品厚度、温度差和热传导时间计算导热系数。
2.湿热球法测试:将水泥石样品置于热传导仪器中,通过测量传导过程中的温度和时间变化来计算导热系数。
3.热电偶法测试:将水泥石样品制成圆柱形状,通过热电偶接触样品表面并在恒定的温度差下进行测试,根据温度差和热通量计算导热系数。
三、水泥石导热系数的指标要求水泥石导热系数的指标要求会因不同的保温固井需求而有所不同。
一般来说,保温固井中水泥石导热系数应满足以下要求:1.导热系数小:优良的保温材料应具有较低的导热系数,以减少热量传递,提高井壁的保温效果。
2.稳定性好:水泥石材料的导热系数应具有良好的稳定性,不受温度、压力等外界条件的影响。
3.耐高温性好:水泥石在高温环境下应具有良好的导热性能,能够承受高温环境下的热传导。
4.耐湿性好:水泥石在湿润环境中的导热系数应稳定,不因湿润程度的变化而发生较大波动。
四、影响水泥石导热系数的因素水泥石导热系数受到多种因素的影响,主要包括:1.水泥石配比:水泥、骨料和添加剂的配比会对导热系数产生影响,合理的配比可以降低导热系数。
2.密实性:水泥石的密实性越高,石颗粒之间的空隙越小,导热系数越低。
固井工艺流程

固井工艺流程一、引言固井是一项关键的油田钻井工艺,旨在确保井壁的完整性,防止地层流体泄漏,并提供井眼稳定性。
固井工艺流程是一个复杂而精密的过程,需要严格的操作和监控,以确保固井质量和井口安全。
二、固井工艺流程概述固井工艺流程包括准备、设计、施工和质量控制等步骤。
下面将详细介绍每个步骤的内容和重要性。
1. 准备阶段准备阶段是固井工艺流程的首要步骤。
在这一阶段,需要进行井筒清理、排水、装填固井材料和准备固井设备等工作。
井筒清理是为了清除井眼内的杂质和废弃物,保证固井质量。
排水是为了排除井眼内的水分,防止固井材料受潮。
装填固井材料是为了填充井眼,固定套管并提供井壁稳定性。
准备固井设备是为了确保施工过程中的顺利进行。
2. 设计阶段设计阶段是固井工艺流程中的关键步骤之一。
在这一阶段,需要根据地层条件、井眼尺寸、井口压力等因素,合理选择固井材料、固井液和固井方式。
固井材料包括水泥和固井添加剂,用于填充套管与井眼之间的空隙。
固井液是一种特殊的液体,用于输送固井材料和控制井眼压力。
固井方式有多种选择,如常规固井、套管充填固井和封隔固井等,根据实际需要选择最合适的方式。
3. 施工阶段施工阶段是固井工艺流程中最关键的步骤之一。
在这一阶段,需要将固井材料和固井液输送到井眼,填充套管与井眼之间的空隙,并形成固体固井体。
具体操作包括注水泥、压裂、固井材料计量和固井液循环等。
注水泥是将水泥浆注入井眼,填充套管与井眼之间的空隙。
压裂是通过注入高压液体,使井壁产生裂缝,增加油气流通性。
固井材料计量是为了保证固井质量和固井效果。
固井液循环是为了保持井口压力稳定,防止井壁塌陷。
4. 质量控制阶段质量控制阶段是固井工艺流程中不可或缺的一环。
在这一阶段,需要对固井过程进行实时监控和数据记录,以确保固井质量。
具体措施包括压力监测、温度监测和流量监测等。
压力监测是为了控制井口压力,防止井壁塌陷或泄漏。
温度监测是为了控制固井材料的凝固时间,保证固井效果。
泡沫水泥浆固井技术

泡沫水泥浆固井技术前言油田常用的低密度水泥浆基本上可分为四类,即:1、用搬土控制自由水的搬土水泥浆,密度可控制在1.45g/cm3以下,但是这种水泥浆体系水灰比较高、抗压强度低,在使用上受到限制。
2、添加火山灰、硬沥青等低密度添加物的低密度水泥浆。
3、添加强度高、较低密度的漂珠配制漂珠水泥浆。
4、添加发泡剂和稳定剂,并充入空气或氮气的泡沫水泥浆。
从水泥本身讲,用提高水灰比的办法使水泥浆密度降到1.26g/cm3是非常不成功的。
1978年以后开始使用了两种新型的超低密度水泥浆,两者都以气体作为低密度的添加物,其中之一是气体充填于硬的、耐压空心漂珠内,有些空心漂珠水泥浆的密度比清水还低。
第二种是具有独特流变性能的泡沫水泥浆,这种剪切强度很高的水泥浆即使在很高的速度梯度下也可保持很好的流变性能,有利于提高水泥浆的顶替效率,这种新型材料的推广应用在地面建筑上已使用多年了。
一、泡沫水泥的基本性能1、性能稳定其气体能够均匀地分散在水泥浆中,不聚集,不上浮,形成的气泡保持相对稳定,满足固井要求。
2、抗压强度泡沫水泥在不控制失水的条件下,抗压强度较高;加入降失水剂后,失水控制较好,但强度降低较大。
在水力压裂作业时泡沫水泥的抗压强度虽低,但并不增加水泥环裂缝出现和发展的危险。
在套管试压和压裂作业时井内高压在水泥环处所产生的应力是拉应力,水泥环承受拉应力的能力主要取决于水泥机械性能(杨氏模量和波松比)及抗拉强度。
水泥石的抗压强度作用很小。
3、导热性水泥石的导热系数随水泥浆密度的降低而降低。
泡沫水泥的隔热性优于常规水泥。
4、可塑性泡沫水泥可塑性好,当套管承受压力时它可以变形,且不会像常规水泥那样出现破裂。
泡沫水泥的可塑性一般比普通水泥至少大一个数量级,而价格比纤维水泥要经济。
目前,泡沫水泥浆以其成本低、密度低、强度高、替浆泵压低、隔热性能好等优点日益受到人们的重视。
二、泡沫水泥的应用泡沫水泥可以解决一系列钻井时发生的问题,其中包括:1、对于普遍存在着的裸井眼段较长,而且存在漏层的深井套管来说,使用等于或小于钻井泥浆密度的泡沫水泥浆一次注水泥,较双级或多级注水泥经济而有效。
快干水泥添加剂配方

快干水泥添加剂配方
快干水泥添加剂配方是指用于制作快干水泥的化学药剂配方。
快干水
泥是一种在短时间内就能硬化的水泥,具有快速凝固、高强度、高粘
结力等特点,广泛应用于建筑、道路、桥梁等工程领域。
快干水泥添加剂的主要成分包括硅酸盐、氯化铝、磷酸盐、铁氧化物、氢氧化钙等。
其中硅酸盐是快干水泥添加剂的主要成分,它能够提高
水泥的早期强度和路面的耐久性。
氯化铝是一种催化剂,能够加快水
泥的凝固速度,提高水泥的初凝时间。
磷酸盐能够促进水泥的硬化,
提高水泥的强度和抗裂性能。
铁氧化物是水泥颜色的主要决定因素,
能够提高水泥的美观度。
氢氧化钙也是一种催化剂,能够促进水泥的
凝固和硬化。
快干水泥添加剂的配方需要根据具体工程的要求和使用环境的条件来
确定。
在实际应用中,添加剂的配比和用量需要经过多次试验和实际
应用的验证,才能确定最佳的配方。
总之,快干水泥添加剂配方是工程领域中的一个关键部分,它能够提
高水泥的早期强度、路面的耐久性和美观度,从而适应不同的环境和
使用要求。
需要根据具体情况进行分析和应用,才能取得最佳的效果。
试论膏盐层固井水泥浆技术的应用

Ch i n a Ne w Te c h n o l o g i e s a n d Pr o d u c t s
工 业 技 术
试论膏盐层 固井水泥浆技术的应用
谷 亚 妮
( 西部钻探吐哈钻井公 司, 新疆 吐鲁番 8 3 8 2 0 0 )
性 的水 泥浆 体 系。 过 承 压堵 漏 等等 的办 法 来 提 高 水 泥 石 承 二、 膏 盐层 的固 井在 施 工 中 的常 见 问 受的压力 , 使得上不的地层在承受压力 的
题
只 有 膏 盐 层 中 的 水 泥 浆具 有 了 抗 盐
时候 密度 可 以达 到 1 . 7 3 g / c m 之上 , 为 的是 的优 良性能 之后 , 才能 提 高 固井 中 的水 泥
在 膏盐 层 的 固井 在施 工 中会 发 生很 拓 宽在 施工 时候 的压 力 窗 口。因为 固井 的 石 以及 水泥 浆 的抗 压 强度 , 这 样 就会 满 足 多 的严重 问题 , 比如 : 一般 的水 泥 浆形 成 的 水 泥 浆 的 密 度设 计 属 于 比较 低 的 密度 水 在 固井 长 的膏盐 层 的要求 , 而 且 经 过试 验 水 泥石 和地 层 胶结 的质 量 比较差 。 这 样就 泥体系, 这样就会在融化之后产生的强度 可 以证 明 , 固井 的 水 泥浆 技术 在 膏 盐层 中 已经 不能 够抵 抗 膏盐 层 的 蠕动 的时候 , 水 极度容易造成流体的窜流。 这样不仅仅会 的生 产 在 一年 以上 没 有 发 生 腐 蚀 或 者 其 造成 套管 变 形甚 至挤 毁 、 错 断 等 等 的复 杂 泥 浆 的液 柱还 会使 压 力 向下传 递 , 从 而 就 他 的 问题 。油 田的不 断 开发 , 就 将 会有 越 情况 , 而 且更 严 重 的后果 还 可 能是 缩 短 了 可 以抑制 膏盐 层 的溶 解 以及蠕 动 , 甚 至 还 来 越多 的油 井 钻 遇到 膏盐 层 , 特 别 是在 石
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150℃高温饱和盐水水泥浆稠化时间曲线
高抗盐固井水泥浆体系性能
120 ℃高温饱和盐水水泥浆体系性能
项 目 技术指标 ≤50 >60 ≤20 ≥14 ≤1.0 检测结果 31 309 18 21 0
1.80% 1.30% 1.00%
100~110°C 拐点明显
150
T ℃
谢谢! Thanks!
抗盐能力强
3
API失水
4
游离液小
5
水泥石抗压 强度
40~200℃
半饱和、 饱和盐水
< 50ml
微量或零
>14MPa(24h), 温差达60℃的顶部 强度依然较高
高抗盐固井水泥浆体系主要技术指标
6
流变性能和稠化时间
7
浆体稳定性较好
流变性能和稠化时间好调 节;缓凝剂加量线性关系较 好;曲线直角稠化性好
(一)高抗盐固井水泥浆体系组成
• 中高温高抗盐体系由降失水剂GT-11LM 、缓凝
剂GT-21LM、减阻剂GT-31LM组成。 • 高温高抗盐体系由降失水剂GT-11LH 、缓凝剂 GT-21LH、减阻剂GT-31LH组成。
高抗盐固井水泥浆体系组成
• 防气窜剂GT-50S、浆体稳定剂GT-70S、早强剂
高抗盐 固井水泥浆体系
• 该体系既适用于淡水水泥浆固井,也适用于半饱和盐水及 饱和盐水水泥浆固井,具有高抗盐能力
• 既可用于常规密度一般条件下固井,也可用于低密度、高 密度等特殊条件下复杂井的固井
• 解决深井和超深井及盐膏层固井对水泥浆提出的非常规要 求 • 适应现代固井技术发展的一种全能型水泥浆外加剂体系
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
常规固井水泥浆体系
• 该体系既适用于淡水水泥浆固井,也适用于矿化度较高水 泥浆固井
• 既可用于常规密度一般条件下固井,也可用于低密度、高 密度等特殊条件下复杂井的固井 • 具有优良水泥浆体系性能的可广泛使用的水泥浆体系 • 具有配伍性好、浆体各性能稳定、各种性能都很容易调节 的优点,能够真正做到“低失水、低析水、高强度、浆体 稳定、流变性能和稠化时间好调节”
30
25
稠 化 20 时 间 15 Hr 10
5
100~110°C 拐点不明显
1.80% 1.30% 1.00%
0 70 80 90 100 110 120 130 140 150
T ℃
古莱特水泥浆体系与其他厂家对比
其他厂家水泥浆体系可能的——稠化性能
90 80 70
稠 化 时 间 Hr
60 50 40 30 20 10 0 70 80 90 100 110 120 130 140
高抗盐固井水泥浆体系作用机理 • GT-31系列减阻剂
通过调节水泥颗粒表面电荷,有效地分散 水泥颗粒的胶结结构,改善水泥浆的流变性, 以实现低压紊流地泵注水泥浆,提高顶替效率 和固井质量。
(三)、高抗盐固井水泥浆体系性能
150 ℃高温饱和盐水水泥浆体系性能
项 目 技术指标 ≤50 检测结果 34
浆体流变性好,在温度 至180℃时浆体依然稳定 没有沉降
高抗盐固井水泥浆体系主要技术指标
8
适用范围较宽
9
10
配伍性好、可调性强
密度调节范围广
可在淡水和盐水 水泥浆中广泛使用
常规密度固井、加漂珠低 密度固井、深井、气井的防油气 水窜的高密度固井
适用于各种水泥
三 、古莱特水泥浆体系与其他厂家对比
古莱特水泥浆体系——稠化性能
常规固井水泥浆体系组成
• 还配有防气窜剂GT-50S、浆体稳定剂GT-70S、早
强剂GT-80、增塑剂GT-90S等外加剂作为辅助性 能调节剂, 可满足固井水泥浆的各种需求。 • 另外还有消泡剂GT-60L、隔离剂GT-100S、冲洗 剂GT-110S等辅助固井制剂。
二、高抗盐 固井水泥浆体系
• 中高温高抗盐体系适用温度范围≤130℃ • 高温高抗盐体系抗高温性能突出,是目前少有的可抗温度 至200℃左右的抗盐水泥浆体系,适用温度范围<200℃
• 解决了固井工程中常需要提高顶替效率、需要防止油气水 窜、需要低密度或高密度固井、需要适当的触变性等问题
常规固井水泥浆体系组成
• 中温体系由降失水剂GT-10LM 、缓凝剂GT-20LM、
减阻剂GT-30LM组成。 • 高温体系由降失水剂GT-10LH 、缓凝剂GT-20LH、 减阻剂GT-30LH组成。 • 超高温体系由降失水剂GT-10LSH 、缓凝剂GT20LSH、减阻剂GT-30LSH组成。
120
80
150
100
C) Temperature (°
C) Temperature (°
100
80
100
Consistency (Bc)
Pressure (MPa)
80
60
60
Consistency (Bc)
Pressure (MPa)
100
60
40
60
50 40
40
20
50
40
20
20
020 0 0 0:00 1:00 2:00 3:00 Time (HH:MM) 4:00 5:00 6:00
高温高压失水(120℃×6.9MPa), ml 稠化时间 (120℃×75MPa) , min 初始稠度,BC 抗压强度(120℃×24h×21MPa), MPa 自由液,ml
高抗盐固井水泥浆体系性能
120℃高温饱和盐水水泥浆稠化时间曲线
(四)高抗盐固井水泥浆体系主要技术指标
1
抗温适应范 围宽
2
常规固井 水泥浆体系
中温
高温
高抗盐固井 水泥浆体系 固井水泥浆 体系
中高温高抗盐 高温高抗盐
超高温
一、常规固井水泥浆体系
• 中温固井水泥浆体系适用温度范围≤120℃ • 高温固井水泥浆体系抗高温性能优秀,适用温度范围 ≤160℃ • 超高温固井水泥浆体系抗高温性能突出,是目前少有的可 抗温度至200℃左右的水泥浆体系,适用温度范围<200℃
高抗盐固井水泥浆体系作用机理 • GT-21 L系列缓凝剂
缓凝剂中的超强吸附基团强力吸附在水泥颗粒 的表面,形成致密的保护层防止水分子自由进出水 泥颗粒表面层,降低了水化速度;同时缓凝剂分子 对水泥水化后产生的Ca2+有很强的螯合能力,阻碍 了水化产物微核的生长,亦达到了抑制水化的目的; 从而具有高效缓凝作用。
GT-80S、增塑剂GT-90S等辅助性能调节剂,也同 样适用于该体系,能满足现场固井对水泥浆提出 的各种要求。 • 消泡剂GT-60L、隔离剂GT-100S、冲洗剂GT-110S 等辅助固井制剂,能全面提供固井水泥浆服务。
(二)、高抗盐固井水泥浆体系作用机理 • GT-11系列降失水剂
GT-11系列抗高温耐盐聚合物降失水剂通过对水 泥颗粒和水分子吸附水化作用,在水泥颗粒周围形 成强化水化膜,促进水泥浆的稳定和护胶作用,从 而有利于致密泥饼的形成,达到抗高温耐盐降滤失 之目的,高温和高含盐条件下都能良好应用。
高温高压失水(150℃×6.9MPa), ml
稠化时间 (150℃×75MPa) , min
初始稠度,BC 抗压强度(150℃×24h×21MPa), MPa 自由液,ml
>60
≤20 ≥14 ≤1.0
303
12 23 0
高抗盐固井水泥浆体系性能
200
200
100
140
100
140
120 150
80